JPH0893769A - ジャーナル軸受装置 - Google Patents
ジャーナル軸受装置Info
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- JPH0893769A JPH0893769A JP6231949A JP23194994A JPH0893769A JP H0893769 A JPH0893769 A JP H0893769A JP 6231949 A JP6231949 A JP 6231949A JP 23194994 A JP23194994 A JP 23194994A JP H0893769 A JPH0893769 A JP H0893769A
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- Japan
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- bearing
- dam
- upper half
- rotary shaft
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
- F16C33/1065—Grooves on a bearing surface for distributing or collecting the liquid
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/022—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with a pair of essentially semicircular bearing sleeves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【目的】不安定な振動の制振と、軸受の焼損を適確に防
止することを目的とする。 【構成】円筒形軸受面を有する軸受において、この軸受
上半部１０の軸受面に周方向の周溝１３を形成し、この
周溝１３の回転方向下流側にダム１２を設けたことを特
徴とする。
止することを目的とする。 【構成】円筒形軸受面を有する軸受において、この軸受
上半部１０の軸受面に周方向の周溝１３を形成し、この
周溝１３の回転方向下流側にダム１２を設けたことを特
徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はジャーナル軸受装置に
係り、特にタービンや電動機等のように比較的高速な回
転軸に使用するジャーナル軸受装置に関する。
係り、特にタービンや電動機等のように比較的高速な回
転軸に使用するジャーナル軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大型のタービンやタービン発電機、電動
機等の高速回転機の回転軸は通常ジャーナル軸受によっ
て支持されており、このジャーナル軸受には、円筒軸受
およびティルティングパッド軸受等が採用されている。
近年特に多く使用されているティルティングパッドジャ
ーナル軸受は、大きな制振力を有するとともに高い安定
性を備えており、他の軸受と比較したとき自励振動に対
してきわめて高い安定性を有している反面、負荷容量が
小さいため高荷重、高面圧な回転機の軸受にはあまり使
用されていない。
機等の高速回転機の回転軸は通常ジャーナル軸受によっ
て支持されており、このジャーナル軸受には、円筒軸受
およびティルティングパッド軸受等が採用されている。
近年特に多く使用されているティルティングパッドジャ
ーナル軸受は、大きな制振力を有するとともに高い安定
性を備えており、他の軸受と比較したとき自励振動に対
してきわめて高い安定性を有している反面、負荷容量が
小さいため高荷重、高面圧な回転機の軸受にはあまり使
用されていない。
【０００３】従来、このような回転機には、真円型の二
円弧軸受や楕円（偏心形二円弧）軸受が使用されている
が、ティルティングパッド軸受とは逆に高荷重、高面圧
には優れているが、オイルウィップやオイルホワールな
どの自励振動に対する安定性に若干の難がある。
円弧軸受や楕円（偏心形二円弧）軸受が使用されている
が、ティルティングパッド軸受とは逆に高荷重、高面圧
には優れているが、オイルウィップやオイルホワールな
どの自励振動に対する安定性に若干の難がある。
【０００４】図４は従来のジャーナル装置に用いられる
二円弧形の軸受の断面を示し、符号１は軸受上半部を、
符号２は軸受下半部をそれぞれ示している。この種のジ
ャーナル軸受では、一般に回転軸の偏心率が大きいほど
軸系は安定となることが知られている（例えば日本機械
学会編・すべり軸受の静特性および動特性資料集）。
二円弧形の軸受の断面を示し、符号１は軸受上半部を、
符号２は軸受下半部をそれぞれ示している。この種のジ
ャーナル軸受では、一般に回転軸の偏心率が大きいほど
軸系は安定となることが知られている（例えば日本機械
学会編・すべり軸受の静特性および動特性資料集）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のジャーナル軸受
装置では回転軸の偏心率は、通常０．８〜０．９程度に
設計されているが、実際の運転時に計算通りの値が得ら
れず、偏心率が小さい状態で回転して不安定となる不具
合が発生する可能性がある。
装置では回転軸の偏心率は、通常０．８〜０．９程度に
設計されているが、実際の運転時に計算通りの値が得ら
れず、偏心率が小さい状態で回転して不安定となる不具
合が発生する可能性がある。
【０００６】このような場合の対策として、図４および
図５（Ｂ）に示すように軸受下半部２の周面中央部に１
〜数mmの深さを有して供給溝３および排出溝４に通ずる
中央溝５を形成し、軸受上半部１の周面には図５（Ａ）
のように溝６が形成されていて、図６のように中央溝５
のない場合の圧力分布ａを圧力分布ｂのようにして負圧
容量を低下させたり、軸受端部を削落して軸受幅を狭め
ることによって負荷容量を低減させるようにして偏心率
を大きくし、安定化を図るようにしているが、これによ
る場合、溝幅や削り幅を大きくしすぎると偏心率が大き
くなりすぎて膜厚が薄くなり、軸受メタルの焼損をきた
す可能性が生じる。
図５（Ｂ）に示すように軸受下半部２の周面中央部に１
〜数mmの深さを有して供給溝３および排出溝４に通ずる
中央溝５を形成し、軸受上半部１の周面には図５（Ａ）
のように溝６が形成されていて、図６のように中央溝５
のない場合の圧力分布ａを圧力分布ｂのようにして負圧
容量を低下させたり、軸受端部を削落して軸受幅を狭め
ることによって負荷容量を低減させるようにして偏心率
を大きくし、安定化を図るようにしているが、これによ
る場合、溝幅や削り幅を大きくしすぎると偏心率が大き
くなりすぎて膜厚が薄くなり、軸受メタルの焼損をきた
す可能性が生じる。
【０００７】なお上記の安定問題とは直接関係はない
が、多くの大形の実機においては軸受隙間内の温度を低
減させるため上半部周面に逃げ溝と呼ばれる冷却用の溝
を加工したものがあり、この溝の深さは軸受隙間の５〜
６倍程度と相当に深く、かつ潤滑剤の供給溝および排出
溝に連なっているので圧力は発生しない。
が、多くの大形の実機においては軸受隙間内の温度を低
減させるため上半部周面に逃げ溝と呼ばれる冷却用の溝
を加工したものがあり、この溝の深さは軸受隙間の５〜
６倍程度と相当に深く、かつ潤滑剤の供給溝および排出
溝に連なっているので圧力は発生しない。
【０００８】この発明は、上述した事情を考慮したもの
で、回転軸の不安定な振動を制振するとともに、軸受の
焼損を確実に防止することができるようにしたジャーナ
ル軸受装置を提供することを目的とする。
で、回転軸の不安定な振動を制振するとともに、軸受の
焼損を確実に防止することができるようにしたジャーナ
ル軸受装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係るジャーナル軸受装置は請求項１に記
載したように、円筒形軸受面を有する軸受において、こ
の軸受の上半部軸受面に周方向の周溝を形成し、この周
溝の回転方向下流側にダムを設けたものである。
め、この発明に係るジャーナル軸受装置は請求項１に記
載したように、円筒形軸受面を有する軸受において、こ
の軸受の上半部軸受面に周方向の周溝を形成し、この周
溝の回転方向下流側にダムを設けたものである。
【００１０】請求項２では、前記ダムの手前側に排出孔
またはポケットを設け、これにより排出される潤滑剤を
導く配管に調整弁を介装し、その吐出孔に高圧の潤滑剤
を供給するようにしたものであり、請求項３は、上半部
軸受面の周溝の複数箇所に吐出孔を設けるとともに軸受
外にポンプと流量または圧力を調整する調整弁を設け、
これら吐出孔に高圧の潤滑剤を供給するようにしたもの
である。そして請求項４は、軸受の下半部軸受面の中央
部に上半部軸受面に形成されたダム付きの周縁と同様な
周溝、ダム、および排出孔、調整弁を設けたことにあ
る。
またはポケットを設け、これにより排出される潤滑剤を
導く配管に調整弁を介装し、その吐出孔に高圧の潤滑剤
を供給するようにしたものであり、請求項３は、上半部
軸受面の周溝の複数箇所に吐出孔を設けるとともに軸受
外にポンプと流量または圧力を調整する調整弁を設け、
これら吐出孔に高圧の潤滑剤を供給するようにしたもの
である。そして請求項４は、軸受の下半部軸受面の中央
部に上半部軸受面に形成されたダム付きの周縁と同様な
周溝、ダム、および排出孔、調整弁を設けたことにあ
る。
【００１１】
【作用】調整弁が閉じられていれば、軸受上半部に潤滑
剤の流れがダムによりせき止められることによって溝内
に圧力が発生し、回転軸は前記の圧力によって下半部方
向へ押され、回転軸の偏心率が増加するとともに回転軸
の振動が抑制される。
剤の流れがダムによりせき止められることによって溝内
に圧力が発生し、回転軸は前記の圧力によって下半部方
向へ押され、回転軸の偏心率が増加するとともに回転軸
の振動が抑制される。
【００１２】排出孔に連なる配管中の調整弁で流量を制
御するようにすれば、溝内に発生する圧力の大きさを調
整することができる。なお調整弁を全開にすればダム効
果はなくなり、従来の逃げ溝と同じ作用となる。
御するようにすれば、溝内に発生する圧力の大きさを調
整することができる。なお調整弁を全開にすればダム効
果はなくなり、従来の逃げ溝と同じ作用となる。
【００１３】一方、軸受外に設けたポンプによって昇圧
した高圧の潤滑剤を吐出孔から供給すれば、軸受上半部
に静圧効果を持たせ、回転軸を下半部に押しつけて前記
と同様に回転軸の偏心率を増加させるとともに回転軸の
振動を抑制する。
した高圧の潤滑剤を吐出孔から供給すれば、軸受上半部
に静圧効果を持たせ、回転軸を下半部に押しつけて前記
と同様に回転軸の偏心率を増加させるとともに回転軸の
振動を抑制する。
【００１４】配管に調整弁を設けた場合は、これを全開
にすれば従来と同様に中央溝となって負荷容量は低下す
るが、調整弁を閉じるにしたがってダム効果が生じ、圧
力が発生して負荷容量が回復して行く。
にすれば従来と同様に中央溝となって負荷容量は低下す
るが、調整弁を閉じるにしたがってダム効果が生じ、圧
力が発生して負荷容量が回復して行く。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面について説明
する。図１は本発明によるジャーナル軸受装置の一実施
例の断面を示し、図２（Ａ）はジャーナル軸受装置の上
半部１０、図２（Ｂ）はジャーナル軸受装置の下半部１
１の軸受面をそれぞれ示す展開図である。
する。図１は本発明によるジャーナル軸受装置の一実施
例の断面を示し、図２（Ａ）はジャーナル軸受装置の上
半部１０、図２（Ｂ）はジャーナル軸受装置の下半部１
１の軸受面をそれぞれ示す展開図である。
【００１６】軸受上半部１０の軸受面には、一端にダム
１２を有する周溝１３が形成され、このダム１２の手前
近傍位置には排出孔１４が設けられ、この排出孔１４に
連なる配管１５中には流量の調整弁１６が設けられてい
る。
１２を有する周溝１３が形成され、このダム１２の手前
近傍位置には排出孔１４が設けられ、この排出孔１４に
連なる配管１５中には流量の調整弁１６が設けられてい
る。
【００１７】上記周溝１３内には複数個の吐出孔１７，
１７が形成されており、この吐出孔１７，１７に連なる
配管１８中には流量または圧力の調整弁１９を介してポ
ンプ２０が設けられている。
１７が形成されており、この吐出孔１７，１７に連なる
配管１８中には流量または圧力の調整弁１９を介してポ
ンプ２０が設けられている。
【００１８】一方、軸受下半部１１の軸受面には、一端
にダム２１を有する中央溝２２が周方向に形成され、こ
のダム２１の手前近傍位置には排出孔２３が設けられ、
この排出孔２３に連なる配管２４中に流量の調整弁２５
が設けられている。
にダム２１を有する中央溝２２が周方向に形成され、こ
のダム２１の手前近傍位置には排出孔２３が設けられ、
この排出孔２３に連なる配管２４中に流量の調整弁２５
が設けられている。
【００１９】上記のような円筒形のジャーナル軸受は、
回転軸２６の偏心率が０．８〜０．９程度になるように
設計されるが、軸受隙間の潤滑剤の温度上昇の見積り誤
差などによって実際に上記偏心率が得られないこともあ
る。また、ジャーナル軸受の回転軸の偏心率が誤差範囲
にあったとしても外乱の影響により不安定を生じる可能
性がある。
回転軸２６の偏心率が０．８〜０．９程度になるように
設計されるが、軸受隙間の潤滑剤の温度上昇の見積り誤
差などによって実際に上記偏心率が得られないこともあ
る。また、ジャーナル軸受の回転軸の偏心率が誤差範囲
にあったとしても外乱の影響により不安定を生じる可能
性がある。
【００２０】この点に関しジャーナル軸受装置は軸受上
半部１０の周溝１３の端部にダム１２を設けることによ
り図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように軸受上半部１０に圧
力Ｐを発生させ、回転軸２６の振れ回りを抑制する回転
軸２６の不安定な振動を抑制する手段を構成する一方、
回転軸２６の下半部１１への偏心を増して安定性が高め
られる。但しダム効果が顕著で軸受上半部１０での圧力
が過大になると、回転軸２６の振れ回りが抑制されて安
定ではあるが潤滑膜が薄くなり、膜破断を生じ、破損を
発生する可能性がある。
半部１０の周溝１３の端部にダム１２を設けることによ
り図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように軸受上半部１０に圧
力Ｐを発生させ、回転軸２６の振れ回りを抑制する回転
軸２６の不安定な振動を抑制する手段を構成する一方、
回転軸２６の下半部１１への偏心を増して安定性が高め
られる。但しダム効果が顕著で軸受上半部１０での圧力
が過大になると、回転軸２６の振れ回りが抑制されて安
定ではあるが潤滑膜が薄くなり、膜破断を生じ、破損を
発生する可能性がある。
【００２１】それ故、ダム１２の手前側に排出孔１４お
よび流量を調整する調整弁１６を設けていることにより
潤滑剤の流れをせき止める抵抗を与え、ダム効果による
発生圧力を制御することによって膜破断が生じないよう
な適切な偏心率を回転軸２６に与え、軸系を安定に維持
することができ、軸受焼損防止手段を構成している。
よび流量を調整する調整弁１６を設けていることにより
潤滑剤の流れをせき止める抵抗を与え、ダム効果による
発生圧力を制御することによって膜破断が生じないよう
な適切な偏心率を回転軸２６に与え、軸系を安定に維持
することができ、軸受焼損防止手段を構成している。
【００２２】また、ジャーナル軸受装置は、軸受外にポ
ンプ２０を設置し、潤滑剤を高圧に昇圧して軸受上半部
１０に供給するようになっており、この静圧効果を利用
したものでは、調整弁１６を全閉にしても十分な偏心率
が得られない場合にポンプ２０を起動し、調整弁１９で
通常流量を調整して静圧をかけ、安定化を図る。また前
記実施例によって十分であっても、軸受上半部１０で潤
滑剤の冷却が不足する場合、調整弁１６を適度に開けた
うえで上記の静圧をかけ、圧力の発生と冷却との双方の
効果を持たせることができる。
ンプ２０を設置し、潤滑剤を高圧に昇圧して軸受上半部
１０に供給するようになっており、この静圧効果を利用
したものでは、調整弁１６を全閉にしても十分な偏心率
が得られない場合にポンプ２０を起動し、調整弁１９で
通常流量を調整して静圧をかけ、安定化を図る。また前
記実施例によって十分であっても、軸受上半部１０で潤
滑剤の冷却が不足する場合、調整弁１６を適度に開けた
うえで上記の静圧をかけ、圧力の発生と冷却との双方の
効果を持たせることができる。
【００２３】また、このジャーナル軸受装置には、従来
の軸受下半部１１の中央溝（図５（Ｂ）の５）によって
軸受負荷容量が低下し過ぎ、回転軸２６の偏心率が過大
になった場合にこれを回避する対策がとられている。
の軸受下半部１１の中央溝（図５（Ｂ）の５）によって
軸受負荷容量が低下し過ぎ、回転軸２６の偏心率が過大
になった場合にこれを回避する対策がとられている。
【００２４】図５（Ｂ）に示す従来の中央溝５は供給溝
３と排出溝４に連通していて溝部に殆んど圧力が発生し
なかったのに対し、このジャーナル軸受装置において
は、図２（Ｂ）にみられるように中央溝２２を供給溝２
８に連通させずに排出溝２９のみに連通させ、途中にダ
ム２１を設け、このダム２１の手前側に排出孔２３およ
び流量の調整弁２５を設けることにより、調整弁２５の
全開時は従来と変らないが、調整弁２５を閉めて行くこ
とによって徐々に圧力が発生し、軸受負荷容量が増して
回転軸を浮上させる。したがって調整弁２５の開度制御
により安定で十分な膜厚を得ることができる。
３と排出溝４に連通していて溝部に殆んど圧力が発生し
なかったのに対し、このジャーナル軸受装置において
は、図２（Ｂ）にみられるように中央溝２２を供給溝２
８に連通させずに排出溝２９のみに連通させ、途中にダ
ム２１を設け、このダム２１の手前側に排出孔２３およ
び流量の調整弁２５を設けることにより、調整弁２５の
全開時は従来と変らないが、調整弁２５を閉めて行くこ
とによって徐々に圧力が発生し、軸受負荷容量が増して
回転軸を浮上させる。したがって調整弁２５の開度制御
により安定で十分な膜厚を得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、軸受上
半部にダムを有する周溝とこのダムの手前側に排出孔お
よび排出量調整用調整弁を設けたことにより、ダム効果
による圧力の発生を制御するとともに回転軸に適切な偏
心率を与えることができ、かつ上半部で潤滑剤の冷却を
十分に行なうことができる。
半部にダムを有する周溝とこのダムの手前側に排出孔お
よび排出量調整用調整弁を設けたことにより、ダム効果
による圧力の発生を制御するとともに回転軸に適切な偏
心率を与えることができ、かつ上半部で潤滑剤の冷却を
十分に行なうことができる。
【００２６】また軸受下半部の中央溝にダムを設けると
ともにダムの手前側に排出孔および排出量を調整する調
整弁を設けることにより回転軸の過大な偏心を防ぎ、安
全な膜厚を与えることができる。
ともにダムの手前側に排出孔および排出量を調整する調
整弁を設けることにより回転軸の過大な偏心を防ぎ、安
全な膜厚を与えることができる。
【図１】この発明に係るジャーナル軸受装置の一実施例
を示す断面図。
を示す断面図。
【図２】（Ａ）はジャーナル軸受装置の軸受上半部の軸
受面の展開図、（Ｂ）は軸受下半部の軸受面の展開図。
受面の展開図、（Ｂ）は軸受下半部の軸受面の展開図。
【図３】（Ａ）はジャーナル軸受装置のダム部の構造
図、（Ｂ）はその圧力分布を示すグラフ。
図、（Ｂ）はその圧力分布を示すグラフ。
【図４】従来のジャーナル軸受装置の断面図。
【図５】（Ａ）は従来のジャーナル軸受装置の上半部の
軸受面の展開図、（Ｂ）は同下半部の軸受面の展開図。
軸受面の展開図、（Ｂ）は同下半部の軸受面の展開図。
【図６】従来の中央溝と圧力分布図。
【符号の説明】 １，１０ 軸受上半部 ２，１１ 軸受下半部 ３，２８ 供給溝 ４，２９ 排出溝 ５，２２ 中央溝 ６ 溝 １２，２１ ダム １３ 周溝 １４，２３ 排出孔 １６，１９，２５ 調整弁 １７ 吐出孔 ２０ ポンプ ２６ 回転軸
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒形軸受面を有する軸受において、こ
の軸受の上半部軸受面に周方向の周溝を形成し、この周
溝の回転方向下流側にダムを設けたことを特徴とするジ
ャーナル軸受装置。 - 【請求項２】 前記ダムの手前側に排出孔またはポケッ
トを設け、これにより排出される潤滑剤を導く配管に調
整弁を介装し、その吐出孔に高圧の潤滑剤を供給するよ
うにした請求項１に記載のジャーナル軸受装置。 - 【請求項３】 前記上半部軸受面の周溝の複数箇所に吐
出孔を設けるとともに軸受外にポンプと流量または圧力
を調整する調整弁を設け、これら吐出孔に高圧の潤滑剤
を供給するようにした請求項１に記載のジャーナル軸受
装置。 - 【請求項４】 前記軸受の下半部軸受面の中央部に上半
部軸受面に形成されたダム付きの周縁と同様な周溝、ダ
ム、および排出孔、調整弁を設けた請求項２に記載のジ
ャーナル軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6231949A JPH0893769A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | ジャーナル軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6231949A JPH0893769A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | ジャーナル軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0893769A true JPH0893769A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=16931597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6231949A Pending JPH0893769A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | ジャーナル軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0893769A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100548831B1 (ko) * | 1997-03-19 | 2006-06-21 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 다중화제어장치및그장해회복방법 |
| EP2103823A2 (en) | 2008-03-19 | 2009-09-23 | Hitachi Ltd. | Journal bearing device |
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